Sismòmetre de bricolatge: 9 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:16

Feu un sismòmetre per detectar terratrèmols poderosos a tot el món per menys de 100 dòlars. Els components principals són un slinky, alguns imants i una placa Arduino.

Pas 1: Com funciona?

Aquest sismòmetre detecta el moviment del sòl amb un imant penjat a una relliscosa. L’imant pot rebotar lliure cap amunt i cap avall. Al voltant de l’imant es col·loca una bobina estacionària de filferro. Qualsevol moviment de l’imant genera petits corrents al fil que es poden mesurar.

La resta del dispositiu és bàsicament una màgia electrònica per mesurar aquests diminuts corrents del cable i convertir-los en dades que podem llegir. Es mostra un esbós ràpid de visió general.

1a: Spring (Slinky, Jr.), 1b: imant (dos imants RC44)

2. Amplificador de bobina de fil magnètic (MW42-4), converteix el senyal feble en un de fort

3. Convertidor analògic a digital (Arduino), converteix el senyal analògic en un flux digital de números

4. Dispositiu de gravació (PC), utilitza programari per enregistrar i mostrar les dades

Pas 2: enrotlleu algun cable

El primer que vam fer va ser fer la nostra bobina de filferro. En el nostre primer model, vam utilitzar taps finals de PVC premsats a cada extrem d’una secció curta de canonada per formar parets a banda i banda del filferro embolicat. Vam tallar els extrems per obrir-lo de nou. Vam tallar una secció de canonada de PVC de 1 i vam embolicar aproximadament 2, 500 voltes amb filferro imant de calibre 42.

La canonada és una gran manera de fer-la a partir de peces barates i fàcilment disponibles. Hem utilitzat taps finals de PVC premsats a ambdós extrems d’una secció curta de canonada per formar parets a banda i banda del filferro embolicat. Vam tallar els extrems per obrir-lo de nou.

Vam fer una versió més elegant d’un carret de filferro amb algunes peces impreses en 3D. Això era molt més fàcil d’embolicar, ja que s’enganxava a la funció de bobina d’una antiga màquina de cosir. Al vídeo curt, podeu veure com l’hem acabat. Si teniu accés a una impressora 3D i voleu utilitzar els nostres models, feu-nos-ho saber i us podem enviar els fitxers. Tingueu en compte també els cables més grans de les fotos. Hem soldat l'extrem del cable imant amb el cable més gruixut, que és més fàcil de treballar.

Pas 3: pengeu / calibreu el vostre Slinky

Hem utilitzat un Slinky Jr que té un diàmetre menor que un Slinky de mida completa. A la part inferior, vam muntar dos imants d'anell RC44 apilats junts en una peça de 6 de llarg de vareta roscada # 4-40. Aquests imants se situen a l'interior del fil i, quan es mouen, indueixen un corrent al fil.

A la part superior del slinky, vam muntar un altre imant sobre una placa d'acer perquè s'enganxés el slinky. Al vídeo, us mostrem com calibrar el vostre slinky a 1 Hz. Aquest és un pas crucial per aconseguir la freqüència correcta. El slinky ha de rebotar amunt i avall una vegada, en un segon.

També hi ha un imant anell R848 a la part inferior de la vareta roscada. Aquest imant es troba dins d’una petita secció de canonada de coure. Això ajuda a esmorteir el moviment, a reduir el soroll i a veure que els slinky només rebotaran quan hi hagi una sacsejada adequada.

Pas 4: amplifiqueu el corrent

L'imant que es mou a l'interior de la bobina de filferro produeix corrents molt petits, de manera que hem d'amplificar-los per poder veure el petit senyal. Hi ha molts circuits amplificadors bons, ens enganxem al circuit utilitzat al sismòmetre TC1 que hem trobat en línia. A la imatge, podeu veure l’esquema del circuit d’amplificadors. Simplement hem utilitzat una pissarra!

Pas 5: senyal analògic encobert en un flux digital de números

Un Arduino és un microprocessador petit i econòmic molt popular. Si no en teniu experiència, us recomanem que comenceu amb un dels kits d’instrucció disponibles.

La placa Arduino agafa el senyal analògic de l'amplificador i el tradueix en un flux de dades numèriques i digitals. Per fer-ho, l’Arduino es va programar amb el codi del projecte Sismòmetre TC1 que es va esmentar al començament d’aquest instructable. Aquí hi ha un enllaç a aquest projecte de nou, que us pot ajudar a configurar el vostre Arduino.